Le missioni spaziali richiedono soluzioni informatiche ad alte prestazioni, affidabili e adattabili, in grado di operare in condizioni estreme. E il progetto innovativo di YosysHq, finanziato tramite il programma Discovery dell’Esa (l’Agenzia spaziale europea), mira a sviluppare una toolchain open source per lavorare con un’architettura Fpga (Field-programmable gate array) di livello spaziale e protetta dalle radiazioni.
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Toolchain open source
Un team di YosysHq ha aggiunto una toolchain open source per accelerare lo sviluppo di Ng-Ultra di NanoXplore, una soluzione Fpga europea di livello spaziale supportata da Esa e Cnes (l’Agenzia spaziale francese).
YosysHq ha sviluppato il supporto per l’architettura Ng-Ultra di NanoXplore all’interno dello strumento open source di posizionamento e routing nextpnr, come alternativa allo strumento proprietario di Impulse. L’idea è stata presentata tramite il canale Open discovery ideas channel (Osip) dell’Esa.
Condividere miglioramenti
La novità dell’idea sta nell’aggiunta di uno strumento open source, che comporta notevoli vantaggi rispetto all’utilizzo della sola soluzione proprietaria. Offre maggiore affidabilità agli sviluppatori, poiché possono convalidare e confrontare i progetti utilizzando due strumenti indipendenti.
Inoltre, la natura open source di nextpnr consente agli utenti di personalizzare e ottimizzare lo strumento per casi d’uso specifici. Avere uno strumento open source a disposizione della comunità consente di condividere miglioramenti, correzioni di bug e sviluppo di funzionalità specifiche che potrebbero non essere presenti negli strumenti dei fornitori.
Passo avanti
“Ng-Ultra è il dispositivo più grande implementato in nextpnr, che ci consente di spingere i limiti dello strumento su larga scala – dice Matt Venn, chief sales officer di YosysHq . A differenza dei precedenti strumenti open source place-and-route che si basavano su architetture immaginate o reverse engineering, questo lavoro è unico perché il fornitore ha fornito i dettagli dell’architettura. Tuttavia, poiché le implementazioni place-and-route specifiche del fornitore non erano incluse, abbiamo dovuto sviluppare soluzioni indipendenti per affrontare le limitazioni architettoniche, rendendo questo un passo avanti significativo negli strumenti Fpga open source”.
Ecosistema europeo
Si tratta inoltre di un risultato importante nello sviluppo di Fpga open source in generale, in quanto è di gran lunga il più grande Fpga supportato da strumenti open source.
“Questa attività ha esplorato algoritmi all’avanguardia per la fase di posizionamento e instradamento, espandendo la toolchain open source a Fpga su larga scala – afferma Filomena Decuzzi, responsabile tecnico del progetto dell’Esa -. Il progetto ha permesso all’ecosistema Fpga europeo di livello spaziale di aprirsi alla comunità open source, consentendo la partecipazione e i miglioramenti nell’ecosistema”.
